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大爆炸後立即形成的原初黑洞，既是暗物質也是超大質量黑洞增長來源

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2022年1月09日 -
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超大質量黑洞如何形成？什麼是暗物質？根據一個早期宇宙新模型，一組天文學家團隊認為霍金是對的，他們提出這兩個宇宙奧秘都可用大爆炸後立即形成的“原初黑洞”解釋。

超大質量黑洞位於大多數星系中心，理論認為它們一開始都是恒星塌縮形成的小小恒星黑洞，靠著緩慢吸積才逐漸長成這種驚人尺寸。然而，隨著望遠鏡在早期宇宙探測到越來越多迅速增長的超大質量黑洞，比如2017年底，天文學家發現位於類星體ULAS J1342 0928中心、距離地球約131億光年的超大質量黑洞，質量高達太陽質量8億倍；或者說，它在大爆炸後不到6.9億年內吃了8億顆太陽。

似乎難以想象這種光景？於是吸積理論逐漸無法解釋，畢竟早期宇宙應該還沒有那麼多恒星可走到生命最後塌縮階段，更沒有那麼多物質可以養出超大質量黑洞，這也說明超大質量黑洞模型尚需修改，或者早期宇宙的超大質量黑洞另有其他形成途徑。天文學家已針對後者提出一些理論，比如大量氣體雲直接經歷重力塌縮、迅速吞食周邊物質成為質量巨獸後倏然停止增長，或者起源自暗物質暈。

最近，邁阿密大學、耶魯大學與歐洲太空總局的科學家們，再次提出自宇宙誕生初期就存在黑洞，而這些黑洞本身可能就是迄今都無法解釋的暗物質。

原初黑洞（primordial black hole）是種假想黑洞類型，由已故理論物理學家斯蒂芬霍金和他的學生Bernard Carr於1974年提出，他們認為這種黑洞並非經由大質量恒星引力坍縮形成，而是起源於大爆炸後不久暴漲時期的超高密度物質中。

研究人員表示，如果大多數黑洞在大爆炸後立即形成，它們可能在早期宇宙便開始整合，隨著時間推移形成越來越大的黑洞，且原始黑洞會呈現出完全相同的輻射特征，ESA未來的LISA重力波天文台可能會接收到這些黑洞整合之信號。